问题
问答题
如图所示,带支架的平板小车沿水平面向左做直线运动,小球A用细线悬挂于支架前端,质量为m的物块B始终相对于小车静止地摆放在右端(B与小车间的动摩擦因数为μ).某时刻观察到细线偏离竖直方向θ角,则此刻小车对物块B产生作用力的大小和方向为( )
A.mg,竖直向上
B.mg
,斜向左上方1+μ2
C.mgtanθ,水平向右
D.mg1+tan2θ.向右上方
答案
以A为研究对象,分析受力如图,
根据牛顿第二定律得:
mAgtanθ=mAa,
解得a=gtanθ,方向水平向右.
再对B研究得:F=ma=mgtanθ,方向水平向右,即小车对物块B产生的静摩擦力的大小为mgtanθ,方向向右.
小车对物块B的支持力向上,与重力平衡,故N=mg;
故小车对物块B产生作用力为:F=N2+f2=mg
,斜向右上方;1+tan2θ
故选D.